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课件网) 第3章 第4节 熵———系统无序程度的量度 课标要求 1.知道有序和无序的概念。(物理观念) 2.了解热力学第二定律的微观意义,了解熵的概念及用熵的概念表示的热力学第二定律。(物理观念) 3.认识能源和环境与人类生存的关系,知道可持续发展的重大意义,增强保护环境的意识。(科学态度与责任) 基础落实·必备知识全过关 重难探究·能力素养全提升 目录索引 学以致用·随堂检测全达标 基础落实·必备知识全过关 一、有序与无序 1.有序:人们将生活中 某种规则的现象称为有序。 2.无序:人们将生活中 某种规则的现象称为无序。 3.热力学第二定律的微观本质:与热现象有关的自然发生的宏观过程总是沿着大量分子热运动无序程度 的方向进行。 符合 不符合 增大 二、熵和熵增加原理 1.熵:物理学中用熵来量度系统的无序程度。 2.熵增加原理:在孤立系统中的宏观过程必然朝着熵 的方向进行。 三、熵与能量退降 在熵增加的同时,一切不可逆过程总是使得能量从可利用状态转化为不可利用状态,能量品质退化了,这种现象称为能量退降。 增加 易错辨析 判一判 (1)一个系统中个体排列的“有序”和“无序”是绝对的。( ) (2)一个宏观态所对应的微观态数目越多,则熵越大。( ) (3)熵值越大代表着越有序。( ) (4)孤立系统的总熵可能增大,也可能减小。( ) (5)大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源。( ) 提示 一个系统中个体排列的“有序”和“无序”是相对的。 提示 熵值越大代表着越无序。 提示 孤立系统的总熵总是在增大。 × √ × × √ 即学即用 练一练 1.下列关于熵的有关说法错误的是( ) A.熵是系统内分子运动无序性的量度 B.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小 C.热力学第二定律也叫作熵减小原理 D.熵值越大,代表系统内分子运动越无序 C 解析 熵是物体内分子运动无序程度的量度,在孤立系统中的宏观过程必然朝着熵增加的方向进行,熵值越大,代表系统内分子运动越无序。 2.下列有关自然过程的方向性说法正确的是( ) A.热量可以自发地从低温物体传到高温物体 B.两种不同的气体可以自发地进入对方成为混合气体 C.两种混合气体可以自发地分开成为两种不同的气体 D.一个孤立的热力学系统总是自发地从无序状态向有序状态发展 B 解析 热量不能自发地从低温物体传到高温物体,A错误。两种不同的气体可以自发地进入对方,最后成为均匀的混合气体,但这种均匀的混合气体,不会自发地分开,成为两种不同的气体,B正确,C错误。一个孤立的热力学系统总是自发地从有序状态向混乱的无序状态发展,D错误。 重难探究·能力素养全提升 探究一 有序和无序 情境探究 有序与无序和“规则”有什么关系 要点提示 规则越多,一个宏观状态对应的微观状态越少,出现的概率越小,称之为越有序;反之,规则越少,一个宏观状态对应的微观状态就越多,称之为越无序。 知识归纳 1.热力学第二定律的微观解释 (1)高温物体和低温物体中的分子都在做无规则的热运动,但是高温物体中分子热运动的平均动能要大于低温物体。 (2)在高温物体分子与低温物体分子的碰撞过程中,低温物体分子运动的剧烈程度会逐渐增加,即低温物体的温度升高了,而高温物体分子运动的剧烈程度会减缓,即高温物体的温度降低了,所以从宏观热现象角度来看,热传递具有方向性,总是自发地从高温物体传给低温物体。 (3)换一种角度看,初始状态我们根据温度的高低来区分两个物体,而末状态两个物体上的温度处处相同,无法区别,我们就说系统的无序程度增加了。 (4)在通过做功使系统内能增加的过程中,自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程。 2.热力学第二定律的微观意义 (1)热 ... ...
